鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6083次 | 2018年07月23日
干電池的工作原理是什么
干電池屬于化學(xué)電源中的原電池,是一種一次性電池,它碳棒以為正極,以鋅筒為負(fù)極,把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o外電路。在化學(xué)反應(yīng)中由于鋅比錳活潑,鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。
普通干電池大都是錳鋅電池,中間是正極碳棒,外包石墨和二氧化錳的混合物,再外是一層纖維網(wǎng).網(wǎng)上涂有很厚的電解質(zhì)糊,其構(gòu)成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐劑.最外層是金屬鋅皮做的筒,也就是負(fù)極,電池放電就是氯化氨與鋅的電解反應(yīng),釋放出的電荷由石墨傳導(dǎo)給正極碳棒,鋅的電解反應(yīng)是會釋放氫氣的,這氣體是會增加電池內(nèi)阻的,而和石墨相混的二氧化錳就是用來吸收氫氣的.但若電池連續(xù)工作或是用的太久,二氧化錳就來不及或已近飽和沒能力再吸收了,此時電池就會因內(nèi)阻太大而輸出電流太小而失去作用.但此時若將電池加熱,或放置一段時間,它內(nèi)部的聚集氫氣就會受熱放出或緩慢放出.二氧化錳也到了還原恢復(fù),那電池就又有活力了!
電池工作原理示意圖
構(gòu)成電池的基本元件:陽極,陰極和電解液
陽極:電子通過外電路被移出,電極本身發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極:通過外電路獲得電子,電極本身發(fā)生還原發(fā)應(yīng)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電解液:在電池內(nèi)部提供離子從一個電極到另一個電極的遷移通道。
電極的活性材料可以是氣體、液體或固體,電解液可以是液體或固體
1.堿性電池
負(fù)極反應(yīng)
Zn+2OH-—>ZnO+H2O+2e-
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
正極反應(yīng)
2MnO2+H2O+2e-—>Mn2O3+2OH-
完整的反應(yīng)
Zn+2MnO2—>ZnO+Mn2O31.5V
2.鋰亞硫酰氯電池
負(fù)極反應(yīng)
Li—>Li++e-
正極反應(yīng)
4Li++4e-+2SOCl2—>4LiCl+SO2+S
完整的反應(yīng)
4Li+2SOCl2—>4LiCl+SO2+S3.6V
3.鋰二氧化錳電池
負(fù)極反應(yīng)
Li—>Li++e
正極反應(yīng)
MnO2+Li++e—>MnIIIO2(Li+)
完整的反應(yīng)
Li+MnO2—>MnIIIO2(Li+)3.6V
4.鎳氫電池
負(fù)極反應(yīng)
MH+OH-<—>M+H2O+e-
0.83V
正極反應(yīng)
NiOOH+H2O+e-<—>Ni(OH)2+OH-
0.49V
完整的反應(yīng)
NiOOH+MH<—>Ni(OH)2+M
1.32V
5.鎳鎘電池
負(fù)極反應(yīng)
Cd+2OH-<—>Cd(OH)2+2e-
0.81V
正極反應(yīng)
NiOOH+2H2O+2e-<—>Ni(OH)2+2OH-
0.49V
完整的反應(yīng)
Cd+NiO2+2H2O<—>Cd(OH)2+Ni(OH)2
1.30V
6.鋰離子電池
負(fù)極反應(yīng)
6C+Li++e-<—>6CLi
正極反應(yīng)
LiCoO2<—>CoO2+Li++e-
完整的反應(yīng)
6C+LiCoO2<—>CoO2+6CLi
3.7V
7.鋰聚合物電池
負(fù)極反應(yīng)
6C+Li++e-<—>6CLi
正極反應(yīng)
LiCoO2<—>CoO2+Li++e-
完整的反應(yīng)
6C+LiCoO2<—>CoO2+6CLi
3.7V
8.鎳鋅電池
負(fù)極反應(yīng)
Zn+2OH-<—>Zn(OH)2+2e
1.24V
正極反應(yīng)
NiOOH+2H2O+2e-<—>Ni(OH)2+2OH-
0.49V
完整的反應(yīng)
2NiOOH+Zn+2H2O<—>2Ni(OH)2+Zn(OH)2
1.73V
9.鈉硫電池
負(fù)極反應(yīng)
2Na<—>2Na++2e-
正極反應(yīng)
3S+2e-<—>S32-
完整的反應(yīng)
2Na+3S<—>Na2S3
2.076V
10.鐵鎳電池
負(fù)極反應(yīng)
Fe+2OH-<—>Fe(OH)2+2e-
3Fe(OH)2+2OH-<—>Fe3O4+4H2O+2e-
0.81V
正極反應(yīng)
2NiOOH+2H2O<—>2Ni(OH)2+2OH-
0.49V
完整的反應(yīng)
3Fe+8NiOOH+4H2O<—>8Ni(OH)2+Fe3O4
1.30V
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